橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工關(guān)鍵技術(shù)分析

姚學(xué)良

摘 要：當(dāng)前，橋梁工程建設(shè)對施工技術(shù)水平和施工質(zhì)量的要求越來越高。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)能有效保證橋梁的安全性和穩(wěn)定性。施工單位應(yīng)充分了解預(yù)應(yīng)力技術(shù)原理，準(zhǔn)確掌握預(yù)應(yīng)力施工中各個環(huán)節(jié)的技術(shù)要求，提高橋梁工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的合理性和規(guī)范性，加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量控制，為全面提高橋梁工程的施工質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;預(yù)應(yīng)力;施工技術(shù)

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)概述

所謂預(yù)應(yīng)力施工，簡單來說，就是完善和改變結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的一種施工手段，施工工藝流程如圖1所示。通常應(yīng)用在橋梁工程中，可給橋梁工程通過壓力的提前施加，達(dá)到抵消部分或全部承載拉應(yīng)力的效果，避免橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞問題。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是指在施工的過程中，施工操作人員預(yù)先對結(jié)構(gòu)施加一定的壓力，以抵消結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中出現(xiàn)的拉應(yīng)力，從而有效提高工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免其因受到各種外力因素的影響而被破壞，從而有效延長施工項(xiàng)目使用的壽命。目前，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在道路橋梁工程項(xiàng)目的施工當(dāng)中。在具體的道路橋梁施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，不但可以延遲道路橋梁混凝土路面出現(xiàn)裂縫的時(shí)間，有效提高道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與穩(wěn)定性，同時(shí)還可以有效解決道路橋梁施工中存在的結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度等方面的缺陷問題，有效提高道路橋梁本身的抗壓性，從而保證道路橋梁交通運(yùn)輸方面的安全性。

2 橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 工程實(shí)例

現(xiàn)以某市的橋梁工程為例，對預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政橋梁施工中的應(yīng)用進(jìn)行簡要分析，此市政橋梁工程北起兩條街道的交叉口，跨越某河道與環(huán)城路相連，其中橋梁施工段總長為700 m，主要采用“V”形墩結(jié)構(gòu)作為主墩，承擔(dān)橋梁的自重。同時(shí)，測量的主跨跨徑為108 m，兩個次邊跨分別為72 m，主橋總長為256 m，主橋及南側(cè)引橋橫斷面為28 m，北側(cè)引橋橫斷面為24 m。完成各類規(guī)格鉆孔灌注樁共160根，澆筑C30承臺等混凝土約4 115 m3、C40墩臺身及鋪裝等混凝土約2 490 m3、C50箱梁混凝土約16 810 m3，完成橋梁鋼筋約4 400 t、預(yù)應(yīng)力鋼絞線約580 t、預(yù)應(yīng)力鋼筋約110 t;完成路基填方約18 000 m3、瀝青混凝土地面約9 800 m2、水泥砼路面約3 000 m2;完成各種規(guī)格雨水管1 050 m、檢查井31座、雨水口57座。

2.2 錨具選用要點(diǎn)

錨具是橋梁建設(shè)中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用的重要材料，常見類型有機(jī)械錨固與摩擦錨固2種。其中，機(jī)械錨固適用于集束型高強(qiáng)鋼絲或者高強(qiáng)強(qiáng)度鋼筋的預(yù)應(yīng)力施工環(huán)節(jié)，優(yōu)勢在于不會出現(xiàn)較大的預(yù)應(yīng)力損失。摩擦錨固種類多樣，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，優(yōu)勢在于具有較大噸位和無窮錨力變化方面，缺點(diǎn)在于容易損失預(yù)應(yīng)力，同時(shí)無法重復(fù)張拉力。因此，在選用錨具時(shí)施工單位要結(jié)合橋梁工程實(shí)際情況而行。

2.3 合理運(yùn)用鋼絞線

鋼絞線是預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用過程中必備材料之一，其應(yīng)用范圍廣、所需數(shù)量大，質(zhì)量要求高，尤其在整個橋梁工程中的穿索施工中，通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)所生產(chǎn)的鋼絞線的應(yīng)用更加重要。因此，在實(shí)際施工過程中，合理運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能有效提高鋼絞線的使用效果。

2.4 受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力技術(shù)

在使用受彎構(gòu)件時(shí)，技術(shù)人員要根據(jù)受彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)對其位置進(jìn)行科學(xué)的設(shè)定。通常情況下，設(shè)置在構(gòu)件受拉側(cè)的受拉構(gòu)件稱作主筋，依據(jù)部件生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)要求，施工技術(shù)人員在對鋼筋和箍筋進(jìn)行架設(shè)時(shí)，還必須在適宜的位置配置不同數(shù)量的結(jié)構(gòu)鋼筋。在混凝土施工環(huán)節(jié)，為了滿足此施工部位的拉力需求，技術(shù)人員必須配合使用一定數(shù)量的碳纖維板，充分保證施工效果。需要注意的是，混凝土初始應(yīng)力增加時(shí)，碳纖維很可能會在此階段失去應(yīng)力。為了防止碳纖維板的拉力承受性能無法發(fā)揮，技術(shù)人員應(yīng)對鋼筋混凝土的受彎構(gòu)件上的碳纖維板進(jìn)行加固。通常情況下，采用碳纖維布纏繞的方式對碳纖維板進(jìn)行加固能夠獲得良好的效果，尤其從工程力學(xué)的角度來看，結(jié)構(gòu)初始內(nèi)力得到保護(hù)后，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的初始壓縮應(yīng)變與拉伸應(yīng)變會被控制在一定幅度之內(nèi)，此時(shí)，受彎構(gòu)件的強(qiáng)度與耐久性就會得到大幅度的提升。

2.5 在道路橋梁拉埋筋工程中的應(yīng)用

在道路橋梁工程施工過程中，拉筋和埋筋工程是兩項(xiàng)必不可少的施工環(huán)節(jié)。所謂的拉筋工程，就是對工程中用到的鋼筋進(jìn)行張拉。在這一工程環(huán)節(jié)，施工操作人員必須保證鋼筋的張拉應(yīng)力符合工程設(shè)計(jì)方案的要求，即鋼筋張拉的長度不能超出設(shè)計(jì)要求的合理范圍;所謂的埋筋工程就是進(jìn)行鋼筋的預(yù)埋，在這一工程施工環(huán)節(jié)，施工操作人員必須嚴(yán)格控制鋼筋的曲面形成，并精確定位出控制點(diǎn)的高程，盡量避免在施工過程中對波紋塑料管造成損壞，從而防止在進(jìn)行混凝土澆筑的過程中出現(xiàn)漏漿的問題。在具體操作中，施工操作人員可以采用將鋼筋穿束錯開、塔柱鋼筋安裝等方法，確保道路橋梁施工的有序進(jìn)行，并全面提升道路橋梁工程施工的質(zhì)量，為后續(xù)交通運(yùn)行的通暢提供保障。

2.6 在道路橋梁加固工程中的應(yīng)用分析

當(dāng)前，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，同時(shí)，因?yàn)閲裆钏饺找嫣岣?，很多家庭都購買了私人汽車，這就導(dǎo)致我國的交通量越來越大，對道路的荷載壓力也是越來越大。道路橋梁作為關(guān)系國計(jì)民生的重要的市政工程，其施工建設(shè)的周期較長，成本較高，而且在后續(xù)的使用運(yùn)行中，還會受到各種自然因素及人為因素的影響而出現(xiàn)一定的病害。為了保證道路橋梁交通運(yùn)輸?shù)陌踩?，最大限度上發(fā)揮出道路橋梁在交通運(yùn)輸行業(yè)中的功效，還必須經(jīng)常對其進(jìn)行維修加固，以提高道路橋梁整體的承載能力，從而延長其使用年限。在對道路橋梁進(jìn)行維修加固時(shí)，主要是對道路橋梁的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行加固，如：增加道路橋梁的橫向面，運(yùn)用碳纖維粘貼進(jìn)行加固，增加配筋進(jìn)行加固或是運(yùn)用鋼板粘結(jié)進(jìn)行加固，此外，還有在路面和橋面進(jìn)行增強(qiáng)和加固，并增加其截面。而在這些維修加固的施工中，施工人員可以運(yùn)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，增加被維修加固改造道路橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，從而有效增加被加固部分結(jié)構(gòu)最大的承載力，進(jìn)而提高道路橋梁整體的穩(wěn)定性，提高其使用年限。

2.7 做好技術(shù)管理工作

在橋梁工程施工過程中，施工現(xiàn)場的相關(guān)的技術(shù)人員要重視預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的管理工作。只有做好預(yù)應(yīng)力技術(shù)、施工材料及施工技術(shù)管理，才能達(dá)到預(yù)期目的，保障工程質(zhì)量。在施工材料選擇時(shí)，要根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、預(yù)應(yīng)力技術(shù)對鋼筋的質(zhì)量要求及整個工程對原料材料的要求等，確保材料符合標(biāo)準(zhǔn)，并妥善保管。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中，要使其與混凝土施工技術(shù)和工藝相結(jié)合，有效管理相關(guān)施工工藝，避免出現(xiàn)因工作疏忽造成工程質(zhì)量下降的問題，確保工程質(zhì)量，保障工程順利進(jìn)行。

2.8 完善預(yù)應(yīng)力施工壓漿技術(shù)

在進(jìn)行壓漿之前，施工方要嚴(yán)格按照漿液配比合理控制原料用量，并將壓漿設(shè)備等安裝到位。在灌漿過程中，施工人員需嚴(yán)格按照自上而下的順序進(jìn)行，并做好排氣工作，確保漿液能夠達(dá)到施工要求。在真空機(jī)啟動之前，先保證管內(nèi)無積水，待真空度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再開始壓漿。在壓漿過程中，需先控制壓漿速度，壓力上升后再提升壓漿速度。在此過程中，若真空管流出泥漿，則需及時(shí)關(guān)閉真空機(jī)，同時(shí)打開排廢管使泥漿順利流出。關(guān)閉真空端閥門之前，應(yīng)保證漿液稠度適中。當(dāng)壓力達(dá)到0.5 MPa～0.6 MPa時(shí)，需進(jìn)行2 min左右的保壓處理，再開啟壓漿泵。完成全部壓漿作業(yè)后，將壓漿泵完全關(guān)閉。

3 結(jié)論

總而言之，橋梁工程作為我國交通事業(yè)發(fā)展、城市化建設(shè)的重要內(nèi)容，在施工過程中應(yīng)充分體現(xiàn)預(yù)應(yīng)力施工的優(yōu)勢作用，掌握預(yù)應(yīng)力施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，控制預(yù)應(yīng)力施工各個環(huán)節(jié)質(zhì)量，讓橋梁工程為我國社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供可靠的保障與服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳煒.預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2017（9）：261.